半导体制造的双轮驱动力发展趋势

集成度是集成电路技术进步的标识性参数，提高集成度的关键是缩小晶体管尺寸，而缩小晶体管尺寸集的关键是微细加工技术，其标志即半导体制造的特征尺寸，是衡量集成电路工艺水平的关键指标。晶圆直径增加一半，产出芯片数量翻番。

理论教育 2023-06-16

探究FOL工艺流程常用的封装术语及材料选择

FOL工艺流程如图7.2所示。图7.2FOL工艺流程常用到的FOL封装术语：Raw Material in Assembly：封装原材料。金线采用的是99.99%的高纯度金，同时出于成本考虑，目前有采用铜线和铝线合金工艺的。

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芯片粘接工艺及方法详解

芯片粘接工艺指将芯片用有机胶和金属焊料粘接在基板上，起到热、电和机械连接的作用。芯片粘接具体作用：使芯片和封装体之间产生牢靠的物理性连接；在芯片或封装体之间产生传导性或绝缘性的连接；提供热量的传导及对内部应力的缓冲吸收。Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的L/F的Pad上，具体位置可控。芯片粘接工艺方法：1.共晶粘贴法晶片背面健合形成共晶的粘贴方法。芯片焊接粘贴示意如图7.8所示。

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集成电路的膜工艺优化方案

模块导读硅片（裸晶圆）在进行光刻前，其工艺面需成膜，膜可保护和钝化半导体表面，作为杂质选择扩散的掩蔽层，用于电极引线和其下面硅器件之间的绝缘，用作MOS电容和MOS器件栅极的介电层等。本模块任务一介绍（硅热）氧化工艺，重点介绍热氧化成膜工艺，任务二重点介绍淀积、CVD、PVD成膜工艺。模块学习目标了解氧化膜作用，理解硅消耗与硅生长。掌握化学气相沉积法工艺。

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如何优化子任务3中的CP和WaferMap?

现在的晶圆有了IC功能，有时我们称之为IC Wafer，每颗IC在后工序之前都必须进行CP，以验证产品的功能是否正常，并挑出不良的产品和区分性能等级。整片IC Wafer的测试结果通常是生成一个WaferMap文件，数据生成一个datalog，例如STD文件。WaferMap主要包含良率、测试时间、各Bin的错误数和Die位置，datalog则是具体的测试结果。WaferMap文件如图6.27所示。图6.27WaferMap文件图任务三学习成果评价以团队小组为单位完成任务，以学生个人为单位实行考核。

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探析半导体芯片产业链发展趋势

半导体芯片行业作为半导体行业的主要代表，是整个电子信息技术行业的基础。2020年第四季度全球晶圆代工营收排行中，中芯国际和华虹半导体分别位列第5名和第9名。根据预测，2022年全球半导体行业销售收入将达到5 426.4亿美元，下游应用市场的变革将进一步推动芯片的需求。

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单晶硅生长技术探究及安全操作

单晶硅生长是指从石英砂开始到转变成一个大单晶，其间给予正确的定向和适量的掺杂，成为半导体级硅的过程。三氯氢硅沸点低，易燃易爆，全部操作要在低温下进行，一般操作环境温度不得超过25 °C，并且整个过程严禁接触火星，以免发生爆炸性的燃烧。SGS是地球上最纯的物质之一，它有一种称为多晶或多晶硅的晶体结构。反应得到的多晶Si还不能直接用于生产电子元器件，必须将它制成单晶体。

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使用物理气相沉积法制备材料的优化方法

其沉积速率快、基片温度低，对膜层的损伤小、操作压力低。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。在基板表面被加热的情况下，光子对反应物不起作用，亦即光子能量对气相反应完全不会发生。

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光刻工艺中不可或缺的光学基础知识

衍射会使光部分发散，导致光刻胶上不需要曝光的区域被曝光。入射光和反射光发生干涉并引起光刻胶在厚度方向上的不均匀曝光，这种现象称为驻波效应，如图5.3所示。焦深表示焦点周围的范围，在该范围内图像连续地保持清晰。图5.7焦深焦深是焦点上面和下面的范围，焦深应该穿越整个光刻胶层的上下表面，这样才能够保证光刻胶完全曝光。使显影后，底部有明显的光刻胶残留。

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实现环保防伪：IC芯片的激光打字技术

在大规模IC芯片应用中，如何实现环保、防伪，且信息标识永远保存，那就需要激光打标机的介入了。图7.20激光打字后的IC对完成的IC芯片激光自动打标系统进行了联合调试及试运行，针对不同IC芯片产品，优化控制参数，满足了设备设计要求及IC芯片激光打标精度要求。

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重力式手动上料操作技巧与注意事项

图8.13激光检测区与上料架2）重力式手动上料重力式手动上料需要操作人员取下待测料管一端的塞钉[见图8.14]，并将料管整齐地摆放在操作台上，此处需要注意料管取下塞钉的一端需要朝向上料夹具放置，以保证料管被夹起后，料管内的芯片可以顺利落入送料轨中。

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杂质半导体的导电性变化及结构特点

在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。因五价杂质原子中只有4个价电子能与周围4个半导体原子中的价电子形成共价键，而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子。图2.9N型半导体的结构示意图3.P型半导体在本征半导体中掺入三价杂质元素形成了P型半导体，也称为空穴型半导体。

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光刻机中的光源及其应用

光刻是指光源发出的光通过掩膜板和透镜系统照射到光刻胶的特定部分并使之曝光，以实现图形的复制和转移。紫外光用于光刻胶的曝光是因为光刻胶材料与这个特定波长的光反应。除了这些通常使用的光源外，其他用于先进的或特殊应用的光刻胶曝光的源有X射线、电子束和离子束。高压汞灯一般用于Ⅰ线步进光刻机上。迄今唯一用于光学曝光的激光光源是准分子激光。

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晶圆背面减薄技术优化方法

晶圆减薄，是对制作集成电路中的晶圆体减小尺寸，为了制作更复杂的集成电路。这一工艺过程称之为晶片背面减薄工艺，简称晶圆减薄，对应装备就是晶片减薄机。图7.4晶圆减薄与蓝膜常规工艺：将从晶圆厂出来的Wafer进行背面研磨来减薄晶圆，达到封装需要的厚度；磨片时，需要在正面贴胶带保护电路区域同时研磨背面。

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重力式编带机的使用方法及注意事项

在前期准备工作完成后，需要先试编25～50个芯片，目的是确认编带机运行是否正常。接下来开始正式的编带作业。编带机的上料方式与重力式分选机相似，都是根据芯片自身重力实现上料。核对后将结果记录在随件单上，并在编带机显示界面进行结批。

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光刻机总体结构及原理解析

光刻机是生产线上最贵的机台，通常一台数千万甚至数亿美元。图5.9光刻机结构框图光刻机主要是成像系统和定位系统昂贵，其折旧速度非常快，大约3～9万人民币/天。图5.10光刻机总体结构图图5.11光刻机部分结构说明图5.12光刻机扫描和步进系统图光刻机原理与照相类比如图5.13所示。高端光刻机堪称现代光学工业之花，其制造难度之大，全世界只有少数几家公司能够制造。

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